6-圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用

1、圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用編稿：董炳倫責(zé)編：周建勛目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能夠根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，熟練地運(yùn)用動(dòng)力學(xué)的基本方法解決圓周運(yùn)動(dòng)問題；2、學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)的方法，理解臨界狀態(tài)并利用臨界狀態(tài)解決圓周運(yùn)動(dòng)問題；3、理解外力所能提供的向心力和做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力之間的關(guān)系，以此為根據(jù)理解向心運(yùn)動(dòng)和離心運(yùn)動(dòng)。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)1、將前面學(xué)習(xí)過的力學(xué)中解決問題的基本方法，順利地遷移到圓周運(yùn)動(dòng)中來，熟練地解

2、決圓周運(yùn)動(dòng)問題；2、理解臨界狀態(tài)，用動(dòng)態(tài)分析的方法發(fā)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)過程中的臨界狀態(tài)，并將臨界條件表示出來；3、理解向心力的來源，弄清實(shí)際的向心力和需要的向心力之間的大小關(guān)系決定著物體的運(yùn)動(dòng)情況。知識要點(diǎn)梳理知識要點(diǎn)梳理知識點(diǎn)一：靜摩擦力提供向心力的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)知識點(diǎn)一：靜摩擦力提供向心力的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)要點(diǎn)詮釋：要點(diǎn)詮釋：1、水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力的大小和方向、水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力的大小和方向物體在做勻速圓周

3、運(yùn)動(dòng)的過程中，物體的線速度大小不變，它受到的切線方向的力必定為零，提供向心力的靜摩擦力一定沿著半徑指向圓心。這個(gè)靜摩擦力的大小，它正比于物體的質(zhì)量、半徑和角速度的平方。當(dāng)物體的轉(zhuǎn)速大到一定的程度時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值，若再增大角速度，靜摩擦力不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，物體在滑動(dòng)摩擦力的作用下做離心運(yùn)動(dòng)。臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài)：物體恰好要相對滑動(dòng)，靜摩擦力達(dá)到最大值的狀態(tài)。此時(shí)物體的角速度（為最大靜摩擦因數(shù)），可見臨界角速度與物

4、體質(zhì)量無關(guān)，與它到轉(zhuǎn)軸的距離有關(guān)。2、水平面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)中的靜摩擦力的大小和方向、水平面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)中的靜摩擦力的大小和方向（2）汽車沿著拱形橋面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)車對于橋面的壓力）汽車沿著拱形橋面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)車對于橋面的壓力當(dāng)汽車在跨越最高點(diǎn)后的某一位置Ⅱ時(shí)由牛頓第二定律得解得汽車對于橋面壓力的大小可見在汽車速度大小不變的情況下，隨著角的不斷減小，汽車對橋面的壓力不斷減小。臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài)：當(dāng)時(shí)，汽車對橋面的壓力減小到零。從此汽車離開

5、橋面做斜下拋運(yùn)動(dòng)。所以要使得汽車沿著斜面運(yùn)動(dòng)，其速度必須滿足：，即車的速度。2、細(xì)線約束的小球在豎直面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)、細(xì)線約束的小球在豎直面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)例如用長為R的細(xì)繩拴著質(zhì)量是m的物體，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)處，設(shè)繩子上的拉力為T根據(jù)牛頓第二定律列方程得：由于繩子提供的只能是拉力，所以小球要通過最高點(diǎn)，它的速度值。臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài)：在最高點(diǎn)處，當(dāng)只有重力提供向心力時(shí)，物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度是若在最高點(diǎn)處